一种云计算资源池动态调度系统技术方案

本发明专利技术提供了一种云计算资源池动态调度系统，涉及资源调度技术领域。本发明专利技术通过平台管理单元实现动态调度系统的自动构建，并且能根据现有资源池情况进行自适应的子域划分、节点选举和部署，从而为零星的云计算服务器提供调度协同支持；在构建系统时，所使用的平台管理合约具备部署灵活、快捷、方便的优点，在部署在云计算平台后，能自动执行且无需进行监督；通过该系统，用户能得到算力充足且费用低廉的云计算资源池，加入平台的各零星的云计算服务器能被统筹在一起，得到一个算力强大的资源池，从而实现算力的充分利用；因此，具备实用和推广价值。推广价值。推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种云计算资源池动态调度系统


[0001]本专利技术涉及资源调度
，尤其涉及一种云计算资源池动态调度系统。

技术介绍

[0002]随着科技的进步和时代的发展，越来越多的运用场景通过云计算提供服务支持，云计算（cloud computing）是分布式计算的一种，指的是通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序，然后，通过多部服务器组成的系统进行处理和分析这些小程序得到结果并返回给用户。
[0003]但是，现阶段的云计算服务往往是由大型网络服务商提供，通过专用IDC机房维护专用云计算设备提供对应的云，其优点是速度快捷、服务稳定，但是也存在运维成本高的缺点、服务费用贵的问题。对于一些算力消耗大，不要求严格计算质量要，而对费用要求敏感的业务时（如：视频转解码等），用户难以负担高昂的服务费用。
[0004]现如今，我们生活当中存在很多零星设置的云计算服务器，这些服务器并没有完全被利用起来；究其原因，是因为这些服务器的业务处理类型，业务算力，在线时间，空余时间均处于动态中，很难通过固定的云计算资源池调度系统进行工作协调，且存在维护困难，部署复杂，网络负载量大的问题。
[0005]因此，我们需要提供一种云计算资源池动态调度系统来解决上述技术问题。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种云计算资源池动态调度系统，部署在云计算平台上，所述云计算平台包括若干云计算服务器，并根据用途划分为全域调度节点、子域调度节点和计算执行设备；包括平台管理单元、全域调度单元、子域调度单元和响应执行单元；所述平台管理单元以智能合约形式分布式部署在云计算平台上，并自动执行平台管理合约，完成对资源池动态调度系统的构建；其中，所述平台管理合约包括子域划分合约、节点选举合约和授权构建合约；在自动执行平台管理合约时，首先执行子域划分合约，完成对云计算平台进行子域划分；再执行节点选举合约在，完成子域调度节点选举，并在各子域调度节点中选举全域调度节点，其余云计算服务器则作为计算执行设备；最后执行授权构建合约，将全域调度单元授权并部署至全域调度节点上，将子域调度单元授权并部署至子域调度节点上，将响应执行单元部署至计算执行设备上；其中，所述全域调度节点用于接收计算任务并进行任务下放和数据汇总，包括业务响应模块、任务调度模块和列表管理模块；所述子域调度单元用于子域计算任务动态调度，包括任务接收模块、任务分解模块、负载监测模块和任务调度模块；所述响应执行单元用于子域计算任务响应执行，包括指令响应模块、任务执行模块和状态监测模块。
[0007]作为更进一步的解决方案，所述子域划分合约通过如下步骤对子域范围进行划分：
S1：获取各云计算服务器的IP网络地址，并进行IP网络地址解析，得到服务器位置信息；S2：获取各云计算服务器的算力负载量，并与服务器位置信息匹配，得到算力分布信息；S3：将算力分布信息点对点映射至区域位置地图上，并计算各区域位置点的算力聚合度，得到算力分布热力图；S4：根据预设划分阈值在算力分布热力图中进行子域主体划分，获取不低于划分阈值的区域位置点集，得到子域主体；S5：将位于区域位置点集上的云计算服务器归属于当前子域主体，得到子域主体服务器集；S6：在子域主体服务器集之中进行子域调度节点选举，得到当前子域主体的子域调度节点；S7：对未归属的云计算服务器进行邻近节点检索，根据服务器位置信息搜寻附近区域内的子域调度节点集；S8：当前云计算服务器分别PING子域调度节点集的IP网络地址，并进行节点通信测试；S9：选择通信测试结果最优的子域调度节点，当前云计算服务器作为子域边缘服务器加入；S10：各子域调度节点统计归属的子域边缘服务器，得到子域边缘和子域边缘服务器集；通过子域主体和子域边缘构成当前子域的子域范围，重复S1至S10操作完成所有子域划分。
[0008]作为更进一步的解决方案，所述算力分布信息为带算力加权的高斯核密度值，具体计算公式为：；其中，高斯核密度值，表示核密度估计点，为云计算服务器总量，表示当前云计算服务器编号，表示云计算服务器位置点，表示核密度估计点到云计算服务器位置点的距离，表示云计算服务器的算力权重参数，表示带宽参数，表示数据标准差。
[0009]作为更进一步的解决方案，所述节点选举合约通过如下步骤进行：获取子域主体服务器集和IP网络地址；其中，子域主体服务器集中包含N个元素；进行互通信测试并统计通信测试结果，得到通信评分矩阵S(i, j)，i, j∈N且i≠j；统计每个子域主体服务器的互通信得分Si，Si=ΣS(i, j)；其中，i为当前评分服务器编号，且i∈N；j为求和编号变量，且j分别取1至N中除i以外的编号；求取当前子域主体中最高互通信得分，最高互通信得分通过argmax（Si）获取；其中，i分别取1至N；
将最高互通信得分对应的子域主体服务器设置为子域调度节点，完成子域调度节点选举；完成子域调度节点选举后，在云计算平台的各子域调度节点中选举全域调度节点；其中，全域调度节点选举：对各子域调度节点进行互通信测试，并选举云计算平台中最高互通信得分的子域调度节点作为全域调度节点。
[0010]作为更进一步的解决方案，所述列表管理模块采集相关数据，汇总为对应数据列表，并进行保存维护；其中，所述数据列表包括子域业务列表、子域网络列表和任务分配列表；所述子域业务列表用于汇总各子域处理的业务类型和对应的业务算力，所述子域网络列表用于汇总各子域调度节点的IP网络地址和各子域与其邻域组成的子域网络；所述任务分配列表用于汇总业务分配情况。
[0011]作为更进一步的解决方案，所述子域业务列表通过如下步骤进行构建：子域调度节点向各计算执行设备发送资源感知指令，各计算执行设备接收资源感知指令，并通过指令响应模块反馈处理的业务类型和对应的业务算力；子域调度节点统计子域范围内的业务类型和业务算力，全域调度节点汇总各子域的业务类型和业务算力，得到子域业务列表。
[0012]作为更进一步的解决方案，所述子域网络列表通过如下步骤进行构建：获取各子域调度节点的服务器位置信息，通过位置信息查询相邻的子域，并设置为彼此的邻域；对所有子域调度节点进行邻域查询后，得到各子域的邻域集；对邻域集进行互通信测试并统计通信测试结果，并对通信测试结果进行优劣排序，汇总为当前子域的子域网络列表。
[0013]作为更进一步的解决方案，所述任务分配列表记录的信息包括：将计算任务分解为若干子任务的任务分解逻辑和各子任务的任务分配信息；其中，在各子任务完成处理后，通过任务分配信息和任务分解逻辑，将各子任务结果进行合并，得到计算任务结果。
[0014]作为更进一步的解决方案，当用户需要执行计算任务时，首先向所述业务响应模块发送业务请求，并提供任务描述信息；其中，所述描述信息包括用户设备IP、请求业务类型和请求业务算力；所述全域调度节点根据用户设备IP解析用户地址信息，在所述子域业务列表搜寻满足请求业务类型处理能力的最近子域，并将该子域调度节点对应IP网络地址提供给用户；通过任务本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种云计算资源池动态调度系统，部署在云计算平台上，所述云计算平台包括若干云计算服务器，并根据用途划分为全域调度节点、子域调度节点和计算执行设备；其特征在于，包括平台管理单元、全域调度单元、子域调度单元和响应执行单元；所述平台管理单元以智能合约形式分布式部署在云计算平台上，并自动执行平台管理合约，完成对资源池动态调度系统的构建；其中，所述平台管理合约包括子域划分合约、节点选举合约和授权构建合约；在自动执行平台管理合约时，首先执行子域划分合约，完成对云计算平台进行子域划分；再执行节点选举合约在，完成子域调度节点选举，并在各子域调度节点中选举全域调度节点，其余云计算服务器则作为计算执行设备；最后执行授权构建合约，将全域调度单元授权并部署至全域调度节点上，将子域调度单元授权并部署至子域调度节点上，将响应执行单元部署至计算执行设备上；其中，所述全域调度节点用于接收计算任务并进行任务下放和数据汇总，包括业务响应模块、任务调度模块和列表管理模块；所述子域调度单元用于子域计算任务动态调度，包括任务接收模块、任务分解模块、负载监测模块和任务调度模块；所述响应执行单元用于子域计算任务响应执行，包括指令响应模块、任务执行模块和状态监测模块。2.根据权利要求1所述的一种云计算资源池动态调度系统，其特征在于，所述子域划分合约通过如下步骤对子域范围进行划分：S1：获取各云计算服务器的IP网络地址，并进行IP网络地址解析，得到服务器位置信息；S2：获取各云计算服务器的算力负载量，并与服务器位置信息匹配，得到算力分布信息；S3：将算力分布信息点对点映射至区域位置地图上，并计算各区域位置点的算力聚合度，得到算力分布热力图；S4：根据预设划分阈值在算力分布热力图中进行子域主体划分，获取不低于划分阈值的区域位置点集，得到子域主体；S5：将位于区域位置点集上的云计算服务器归属于当前子域主体，得到子域主体服务器集；S6：在子域主体服务器集之中进行子域调度节点选举，得到当前子域主体的子域调度节点；S7：对未归属的云计算服务器进行邻近节点检索，根据服务器位置信息搜寻附近区域内的子域调度节点集；S8：当前云计算服务器分别PING子域调度节点集的IP网络地址，并进行节点通信测试；S9：选择通信测试结果最优的子域调度节点，当前云计算服务器作为子域边缘服务器加入；S10：各子域调度节点统计归属的子域边缘服务器，得到子域边缘和子域边缘服务器集；通过子域主体和子域边缘构成当前子域的子域范围，重复S1至S10操作完成所有子域划分。3.根据权利要求2所述的一种云计算资源池动态调度系统，其特征在于，所述算力分布信息为带算力加权的高斯核密度值，具体计算公式为：
；其中，高斯核密度值，表示核密度估计点，为云计算服务器总量，表示当前云计算服务器编号，表示云计算服务器位置点，表示核密度估计点到云计算服务器位置点的距离，表示云计算服务器的算力权重参数，表示带宽参数，表示数据标准差。4.根据权利要求1所述的一种云计算资源池动态调度系统，其特征在于，所述节点选举合约通过如下步骤进行：获取子域主体服务器集和IP网络地址；其中，子域主体服务器集中包含N个元素；进行互通信测试并统计通信测试结果，得到通信评分矩阵S(i, j )，i, j∈N且i≠j；统计每个子域主体服务器的互通信得分Si，Si =ΣS(i, j )；其中，i为当前评分服务器编号，且i∈N；j为求和编号变量，且j分别取1至N中除i以外的编号；求取当前子域主体中最高互通信得分，最高互通信得分通过argmax（Si）获取；其中，i分别取1至N；将最高互通信得分对应的子域主体服务器设置为子域调度...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕超星，丁鹏，吴清忠，
申请(专利权)人：北京万界数据科技有限责任公司武汉分公司，
类型：发明
国别省市：